Decifrando a terra - cap 11 - ação geológica do gelo

5/13/2018 Decifrando a terra - cap 11 - ao geolgica do gelo

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216 DECIFRANDO A TERRA.rI1de-.sp~iw d e c.o htite m hoje sOmente . .CerCa de.ti .llo.% da superficie em ersa cia Terra, a s g e l: ei -rasccnsrituem urn elemento extremarnerrte importantenaconstit:ui~ao fisica. do planers,o rnaJ)to d e ge .to q ue reeobre !;!!:tualmente 'aAntar-tica, por:e'll:einplol represents 0 maior "sorvedeuro'

de calor da Terra, influenciando prQundamenteascondi~oes climaticas,a circulascao das aguas oceamcase da atmosfera terrestre, Q debate sobre a possibili-dade da ocorrencia de urn anmento d a temp era tu raglob.al causado pelos gases doefeitoeetufa despertouatens;ao de pesqui sadores e rnesrrto do publicasohre'0 estado de equihbrioda. grande massa de gelo querecobre a Anta tt ica . 0 tegistra da composis:ao prete-rita da atmosfera terrestre arquivada no gelo antarticopermitiucomprovat 0 aumento de CO 2 e outros ga-ses na riossa atmesfera h3; 420..0:00.f\:no!\,abrangendoasquat'rO u1timasglacia


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Fig.11.1 Principais tipos de geleiras: a) de margem marinho oterrodo ossentodo sabre 0 substrato; b) manto de gelo de margemlobcdo oterrada terminondo em logo; c) manto de gelo de morgem marinha flutuonte (plataforma de gelo); d) manto de gelo demargem terrestre; notor morenas terminais e Ieicoes lineares a frente do geleira. Fonte: Eyles, 1983.

Geleiras nao confinadas pela topografiaManto de gelo: > 50.000 km2Exemplos: mantes de gelo da Antittica e da

GroenlandiaCasquete de gelo: < 50.000 km2Exemplos: casquetes de gelo de Svalbard, Attico e

da ilha do Rei George, Antartica ocidental.

Geleiras confinadas pela topografiaCampo de gelo: 10 -10.000 km2Exemplo: campos de gelD de Columbia, Monta-

nhas Rochosas, CanadaGeleira de vale: 5 - 5.000 km2Exemplos: geleiras dos Andes, Alpes etc.Geleira de circo: 0,5 - 10 km2Exemplos: geleiras dos Andes, Alpes etc.Os exemplos maisespetaculares de mantos de

gelo (na verdade, os unicos existentes atualmente) saoos que cobrem a Antartica e a Groenlandia.

Fig.11.2 Tipos de geleiras recentes: 0 ) geleiro do vale Atabasca,Montanh(:)s Rochosos, Canada; b) margem marinha flutuanie delingua de gelo, ilha de Ross, Antortico oriental; gelo marinho frag-mentado pelo degelo pode ser visto no frente do geleira; c) margemmarinha de geleira de mare, cabo Melville, ilha do Rei George, An-tortico ocidentol. Fotos: A C Rocha-Campos.


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211 DeclFRANDO A IEIRAo manto de gclo da Antartica, com cerca de 14

mil hoes de km2 de area, notabiliz a-se por center91% do gelo de agua doce e 75% da agua dace domunda. Em varies locais, suaespessura supera as4.000 m, A morfologia do manto caracteriza-se pelapresenca de domos, regioes de topografia arredon-dada, mais salientes, a partir das quais 0gelD fluiradialmente pelagravidade. 0 manto de gelo daGroenldndia, por sua vez, cobre urna area de 1,7milhao de km", rnais ou menos do tamanho doMexico, e retern cerea 8 ( Y o da agua dace do plane-tao Seuperfil e tambern co.nvexo.iparab o lico,atinginda espessuras de rnais de 3.000 m,Casquetes de gelo ( ic e c a p s ) nao se diferenciam

morfologicamente dos mantas, a nao ser pdo seutamanho menor. Sao encontrados principalmentesobre planaltos elevado s, srtuado s emregioessubpolares, onde formam massas de gelo de perfilcorrvexo, cobrindo substrates muitas vezes irregu-lares ..Exemplos tipicos sao as massas de gelo querecobrem a ilha de Svalbard, na tegiao artica, e ailha rei George, no arquipelago das Shetland do SuI.o casquete de gela da ilha rei George tern rnais de300 rn de espessura e cobre cerca de 93% dasu-perficie cia ilha,

Menores que as casquetes, os campos de gela ( i c ej i e l d s ) , encontrados cornumente ern regioes alpinas etemperadas, tern perfil plano, em grande parte margi-nalrnente cercados par topograEa montanhosa maiselevada, 0 espetacular campo de geJo de Columbia,nas Montanhas Rochosas do Canada, desenvolve-seexterrsivamente sabre a divisor de aguas continentalda America do NOtte.

Geleiras de vale (au alpina) constiruem massasde gelD alangadas, circunscritas a vales montanhosos ealimenradas por r rra ss as d e gelo maicres acurnuladasnos charnados circos glaciais.

Circe e uma especie de bacia 01,1 concavidade limi-tada noseu lado proximal contra paredes rochosasabruptas, Ernalguns cases, os circos con te rn m as sa s degelo circunscritas a eles, de extensaolimitada, desliga.dasdas geleiras de vale, as chamadas ge1eiras de circa.

Como tivemoeocasiao de comentar, alem dessestipos ha.sicos de g~leitas, outras variedades sao reco-nhecldas e. denornirradas corn base em diferenrescriterios, ocorrendo muitas vezes associadas a s care-gorias acima definidas.

As chamadas gcleiras de escape ( o u tl e t g l a c ie r s ), porexemplo, sao semelhantes distalmente asgeleiras de vale,porem sao alimentadas, nassuas regioes superiores, pormartto, casquete au campo de gelo. Incluem-se as gelei-ras que drenam 0asquete da ilha rei George e os mantasde gelo da Antartica e Groenlandia. Quando ge1eiras devale atingem vales mais amplos, ou planicies, no sope demontanhas.elas podem espraiar-se, forroando grandesmassas lobadas ou em Ieque, chamadas geleiras depiernonte, Tal e a caso da famosa geleira de Malaspina,no Alasca, com 70 km de largura,

Em muitos cases, as ge1dras tern assuas extrernida-des sobre 0continence, emambiente terrestre, Em outros,contudo, atingem a literal, podcndo ou nan adentrar amar. Neste caso, formam as chamadas gdeiras de mareou intermare, lihguas de gelo e plataformas de gelo.Plataforrnas de geloocorrem atualrnente somente naAntartica e constituem enorrncs massas tabulares, queinvadem 0 mar, movendo-se a partir deregioes rnaiselevadas, no interior do cnntinente. As plataforrnasadentram a mar assentadas (aterradas) sabre 0substrate,tornando-se, em seguida, flutuantes. Sua..espessura variade 1.000 m, na sua parte interna, ate ccnrenas de metros,na sua margem rnarinha, As plataformas.de Ross, Weddele Filchner eobrem os mares de Ross e Weddel, respecti-vamente, A prime ira tern cerca de 850 x 800 km, umaarea rnaior que a da Franca.

Linguas degelo sao sernelhantesas plataforrnas,porem de rnenor tamanho, Finalmente, geleiras demare (atingidas pela mare alta) e de interrnare (atingi-das pelas mares alta e baixa) forrnam-se quando geleirasde vale au de escape alcancsm 0mar;:permanecendoaterradas ou forrrrando pequena extensao Flutuante.Muitas dessas geleiras sao encontradasno interior defiordes, como ocorre na Notuega, Patagonia, Penin-sula Antartiea, Alasca etc,

Urn fenorneno cornum que atinge geleirasque che-gam ao mar ea desagregacao (ca /v in i ) de sua extrernidadernarinha, desprendendo massas flutuantes de gelo, oschamados icebergs. A fragmenta


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de gelo de Filchner e Ross, na Ancirt:ica, atingiram ate rnaisde uma centena de quil6metros de comprimento.

11.1.2Balance de massaGeleiras forrnam-se quando a acumulacao de neve

excede a sua perda. 0 soterramento da neve aeumuladaleva a sua transformacao em gelo,atraves de uma seriede mudancas fisicas, incluindo cornpactacao, expulsaodo at intersticial e crescimento de um sistema engrenadode cristais de gelo. As primeiras transforrnacoes ocor-rem na neve rernaneseente do derretimento ocorridono verao do ana anterior, formando 0fir ou ne i e e ,que caracteriza os charnados campos de neve. En-quanto a neve recem-depositada tern 97% de ar porvolume e a densidade de 0,1 g/em3, 0 gelD e pratica-mente destituido de ar e tern a densidade de 0,9 g/cm '.

Ap6s a sua formacao, a manutencao das geleirasdepende do equilibrio ou balance entre a acumulacaode neve e sua perda par ablacao, 0chamado balan-s:o de massa (Fig. 11.3). 0 processo afeta a vida dasgeleirasmdependentemente de seu tamanho, sejam man-tos de gelo ou ge1eiras de vale. 0 balance pode setpositive, negative ou neutro. No primeiro caso, a acu-mulacao supera a perda levando ao crescimento eampliacao das geleiras. No segundo, a perda e maior,e as geleiras diminuern de tamanho, podendo ate de-sapareeer. As geleiras mantem uma massa constantequando 0 balance e zero.

Alem da neve acumulada, outros rnateriais podemcontribuir para 0 aumento de rnassa das geleiras, soba forma de granizo, geada, avalanche de neve ~ ehuva.De outro lado, 0 termo ablacao envolve a perda demassa das geleiras por derretimento, fragmentacao esublimacao do gelo. 0 derretimento produz a cha-mada agua de degelo. A radiacao solar e responsavelpela fusao superficial do gelo. Fusao junto a base dasge1eiras ocorre pelo calor gerado pela friccao do gelosobre 0assoalho rochoso e pelo calor geotermico(Cap. 5). A distribuicao da acumulacao e ablacao va-ria ao lange das geleiras. Cosruma-se entao distinguirduas regioes principais, a zona de acurnulacao, quesupera a ablacao, e a zona de ablacao, onde a perda

do gelo e rnaior que 0seu acurnulo, Denomina-selinha de equili~rio ou linha de neve 0 limite entre asduas zonas (Fig. 11.3).

11.1.3Fluxo do gelo e seus mecanismosAzona de acumulacao das geleiras situa-se nas suas

partes topograficamente mais elevadas e a ablacaopredomina nas regi6es mais baixas, em direcao a suamargem frontaL A adicao do gelo na zona de acumula-c;ao e cornpensada pela Sua diminuicao na zona deablacao. Com 0 aumento da acurnulacao, a declividadedas ge1eiras acentua-se, gerando esforc;os que levam arnassa de gelD a mover-se sob a acao da gravidade.Ha, portanto, uma transferencia longitudinal de massaao longo da geleira, controlada pelo gradiente entre aacurnulacao e a ablacao.

A gravidade e a forca responsavel pelo movimen-to ou luxo das geleiras. 0 esforco de cisalhamentocriado pela gravidade provoea a deforrnacao do gelD

000ta. . Velo.crdcde basc,1 do gel'o~~ lrcjet6dl:l' d O ' s ~1I::lrt~cIUIIQSFig.11 .3 Elementos do bolonco de massa de manto de gelo (a) e geleira de vale (b); setas verticais mostram a intensidade de acumu-la950 (brancas) e cblccoo (vermelhas); velocidade basal relativa das geleiras e mostrado pelas setas horizontais pretas. Zonade ocumuloccochega ate a costa do lado marinho (a) onde a oblccoo ocorre pela forma~60 de icebergs. Fonte: Sugden e John, 1976.


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~~0- Ajustomento intergranular

c - Deslizomento interno domoSlla de gelD

b - MudQn~a de fose

Deforrnacao interna envolverastejamento (deforrnacao ou desloca-mento relative de cristais de gelo). Este emaior junto a base das geleiras, porque 0esforco cisalhante e diretamente proporci-anal a espessura do gelo. lrregularidades no

assoalho da geleira que produzem aurnento da taxade deformacao do gelo ou abaixamento do seu pon-to de fusao, seguido do recongelamento da agua,facilitando 0 rastejamento.

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d - Deslocomento introgranulare recristalizac;ao

a - Geleirc de basequente repousandosobre substroto duro

b - Geleiro de bosefrio repousondosabre substrata duro

c - Geleira de basequenta repousondo sabresubstrato deform6vel

Fig.ll.4 Mecanismos de fluxo de gelo: o) ojus-tamento intergranular do gelo; b) deslocamentode crista is engrenados, otroves de fusoo local eregelamento (mudcnco de fase); c) deslizamento00 lange de pianos internos da massa de gelo; d)desl izamento ao longo de pianos internos de cris-tais de gelo. Fonte: Sharp, 1988.

e sua movimentacao. Tres tipos diferentesde mecanismos de fluxos Sao conhecidos:a) deforrnacao interna; b) deslizamentobasal; e c) deforrnacao do substrate da ge-leira (Fig.ll.4).

Finalmente, quanto ao Ultimo mecanisme, recentesestudos demonstraram que a presenr;a de uma cama-da nao congelada, deforrnavel no substrato diminui africcao basal entre geleiras e seu assoalho facilitando 0deslizamento (Fig. 11.5). A variacao no declive doembasamento sobre 0 qual as geleiras deslizam podeproduzir deforrnacoes cornpressivas (declividademenor) ou distensivas (declividade maior), resultandona formacao de fraturas verticals no gelo, as chama-das c re vas se s , de disposicao, respectivamente, radial outransversal, em relacao ao corpo de gelo (Figs. 11.6, 7) .

11.1.4 Regime termico das geleirasUma outra maneira de classificar geleiras leva em.

conta a distribuicao da temperatura do gelo ou seuregime terrnico.

Varies fatores influenciam a temperatura do geloacumulado nas geleiras. Em urn contexto mais amplo,

Fig.ll.S Componentes do [luxo do gelo em geleiras de diferentesregimes terrnicos basais. 0 deslocamento ocorre pela soma dedeslizamento basal e deformocco interna do gelo em (a); so deforma-t;oo interna em (b); e soma de deforrnccoo subglacial, deslizamentobasal e delorrnocco interna em (c). Fonte: Boulton, 1993.


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- ~ -" . ': " CAPiTUlO 11 At;AoGEOL6GICA DO GELO 221 'V';

Fluxodo gelo rOpidoCompresSvo

Fluxodo gelo Ruxo do gelocon stante rentoSem extensao Distensivolongitudinal

- __,-I &I tCrevasses IOevasses lradiais :longi1udinaisfI .'

Crevasses marg ina is CrevassesircinsversaisFig.ll.6 Tipos de crevasses em geleiras de vale. As setas norma is as crevosses indi-cam as direcoes de distensco (estiramento) do geleira. Fonte: Hambrey e Alean, 1992.

pode-se dizer que 0 clima e 0 principal fator. Destemodo, as geleiras sao denorninadas temperadas,subpolares e polares. Em geral, pode-se dizer que adistribuicao da temperatura no gelD e funcao da trocade calor gerado na superficie, internamente e na baseda geleira. A transferencia do calor faz-se segundo 0chamado gradiente termico, dado pela diferenca en-tre a temperatura superficial e basal do gelo, e atravesde transferencia horizontal ou vertical de calor pelomovimento de gelD ou neve.

A temperatura da superficie das gdeiras e influencia-da pela incorporacao de firn, conducao do calor etransferencia de calor latente pelo recongelamento da ;igua.Na regiao basal, a espessu:ra do gelo e sua taxa de acu-mulacao, 0calor geotermico, a friccao interna causadapela deformacao do gelD e a friccao basal produzidapeIo seu deslizamento sobre 0 substrato sao as variaveisprincipais que afetam a gera


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ou base quente, ptedomina a fusao, forrnando-se aguade degelo. As geleiras estao, portanto, desJigadas deseu assoalho. Pode-se ainda supor a existencia de situ-acoes intermediarias, em que ocorre tanto congelamento,quanto degelo basal.

o regime ter mico pode varrar espacial e tern-poralmente dentro da mesma geleira (Fig. 11.9). Urnaspecto relevante ligado ao regime terrnico basaldas geleiras refere-se a 'sua consequencia no com-portamento clin am ico, particularmente nosmecanismos de fluxo de gelo, e os efeitos destessobre os diferentes substratos sobre os quais asgeleiras se movimentam. Esses efeitos controlamainda a ocorrencia e a intensidade dos processoserosivos e deposicionais subglaciais (Fig. 11.10).Geleiras submetidas, ao longo de sua extensao,a diferentes condicoes clirnaticas, como, por exern-plo, de continental polar a ternperada (latitudemedia) podem exibir urn padrao ainda mais com-

Frio

plexo de regime terrnico basal. Variacao temporalnas condicoes climaticas que afetam as diferentespartes das geleiras resultam tambern em padraocornplexo de regime terrnico basal.

11.2 A~ao Glacial Terrestre11.2.1Processos de erosao glacial

Os ptocessos de erosao glacial ocorrem sob asmassas de gelo, sendo, portanto, de clificil observacaoe estudo, e 0seu conhecimento e ainda incomplete ...

A erosao glacial pode ser definida como envol-vendo a incorporacao e remocao, pelas [email protected], departiculas ou detritos do assoalho sobre 0 qual elas semovem. De modo geral tres processos principais de

FrieFig.ll.9 Diferentes condicoes terrnicosbasais de geleiras. 0) frio: 0 substrato econgelodo e nco ha cquo de degelo edeslizamento; b) frio no morgem e emequillbrio terrnico [condicoes de conge-lamento e fusoo coexistem): pode haveraguo de degelo e deslizornento no parteinterno, mas nco no margem, resultandoem compressco marginal e delorrnocoodo gelo [ernpurroo]: c) quente no parteinterna e em equilibrio na margem: podehaver agua de degelo e deslizamentobosal; d) quente: ocorre oquo de degelo

_ e deslizamento. Fonte: Bennett e Glosser,1996.

EquilibriQ

Solo.p ..",nemente congeladoa b

l.inhes defluxo do 9,,10 Eqv"Hbrio\ _ ~ - - - _ i--- ,_---_-- . Quenle

Quenle

c

Fig.ll.l0 Relccco entre 0 regime ter-mico de geleiras, erosuo esedirnentocdo. Abrcsco glacial e rerno-


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erosao glaciaL ocorrern: a) abrasao; b) remocao; e c)acao da agua de degelo.

Abrasao corresponde ao desgaste do assoalho so-bre 0qual as geleiras se deslocam, pela acao de particulasrochosas transportadas na base do gelo.E importantefrisar que a maior parte da abrasao e produzida naopela acao direta do gelo, mas pelos fragmentos ro-chosos que ele transporta, pelo fato de 0gelD ter durezarelarivarnente baixa. Varies autores comparam aabrasao ao efeito de uma lixa passando sobre a ma-

deira e produzindo riscamento e rernocao de particu-las. A maior ou menor eficiencia da abrasao dependecia pressae exercida pela particula rochosa sobre 0assoalho, da velocidade do rnovimento das geleiras eda disponibilidade de particulas protuberantes na suabase.oprocesso de remocao (p luck ing ou quarry in iJ con-

siste .na rernocao de fragrnentos rochosos maio res pelasgeleiras. 0 fen6meno esta associado a presenc;:a de fra-turas ou descontinuidades nas rochas do substrato (Fig.

Fig.ll.ll Diferentes tipos de Ieicoes de cbrosco glacial. a)estrias, sulcos e cristas produzidos por geleira neopaleozoicosobre arenito devoniano, Wittmar-sum, PR, recobertos portilitode olojcrnento (00 fundo); b) estrias, sulcos e cristas de cbrosdoglacial sobre tilito de alojamento, Cachoeira do Sui, RS;estriocco sobre substrata inconsol idado, pela geleira moven-do-se do esquerda pore a direita; c) rocha moutonnee recente,geleira Atabasca, Montanhas Rachosas, Canada; 0gelo mo-veu-se da esquerda para a direita; d) estrias, sulcos e cristos deobrosco glacial sabre rocha moutonnee de Saito, SP (Permo-Carbonifero); notartilito compactado sobre 0 f lanco do rocha;o qelo moveu-se do direita para a esquerda; e) conol de ero-500 aquosa subglacial, recente, Prince William Sound, Alasco,E. U. A. Fotos: a, b, c e d: A. C. Rocha-Compos; e: Paulo R.dos Santos.


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224 DECIFRANDO A TERRA

11.11), que podem corresponder a estruturas previa-mente existentes ou a descontinuidades formadassubglacialmente pdo alivio cia pres sao causada pelaerosdo glacial. Variac;;oesna pressao basal do geloinor-malmente associadas a present;:a de irregularidades noembasamento, podem gerar campos de esforcosoualterar os existentes, facilitando 0 aparecimento ou am-pliacao das zonas de fraqueza, promovendo a remocaode fragmentos de rotha. 0 mesmo pode resultar dernudancas terrnicas na base do gelo. Finalmente, vari-acoes na pressao da agua de degelo subglacial, nasadjaceneias de eavidades nas rochas do embasamentopodem tambern tamar 0processo de remos:ao rnaiseficiente,

Duas sao as rnaneiras pelas quais aagua de degeloglacial produz erosao: a) mecanicamente; b) pota


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regime termico resulta em pa-drao complexo de orientacaodas estrias, sendo muitas vezesdificil correlacionar urn conjun-to dessas feicoes com a faseespedfica do fluxo glacial res-porisavel pela sua formacao,Numerosos exemplos de pavi-mentos e superficies estriadossao encontrados associados adepositos glaciais pre-cambrianos e neopaleozoicosdo Brasil.

Alem das estrias, as chama-das marcas de percussao( ch atte r m a rk s) e fraturas defrics;ao ( fr i ct io n c r a c ks ) sao tam-bern feicoes comuns de abrasaoglacial, e incluem as fraturas emcrescente (crescen t ic f rac tures) , os sulcos em crescente( c r e s c en t i cgouge s ) e as (Fig.11.12). As primeiras, semicir-culares, formam series coaxiais com a convexidadevoltada em direcao a : proveniencia da geleira. As se-gundas, tam bern semicirculares, resultam da remocaode fragmentos de rocha entre duas fraturas, uma abrup-ta e outra menos inclinada. 0 lado c6ncavo daestrutura aponta em direcao a origem da geleira. Fi-nalmente, as marcas de percussao resultam da remocaode pequenos fragmeritos da rocha, formando seriesalinhadas de fraturas irregulares. 0 usa das fraturas defric


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produz a cavidade. 0 processo de remocao de frag-mentos da rocha e facilitado pela existencia de juntasou descontinuidades na rocha, A penetracao do gelDem fraturas, deslocamento de fragmentos e acao deagua de degelo, sob pressao, nas descontinuidades, saoos fatores responsaveis pela rernocao. Embora bas-tante destruida pela acao humana, a famosa rocham o u t o n n e e de Salto, SP, recoberta por rochas doSubgrupo Itarare, man tern ainda a sua forma caracte-ristica e feicoes de abrasao glacial (Figs. 11.11).

Bacias rochosas sao urn tipo de depressao ampla,forrnada subglacialmente sobre 0 assoalho das gelei-ras, de dimensoes variando de metros a centenas demetros. Frequentemente ac:umulam agua de degelo.Sua formacao e controlada pela existencia de zonasde fraqueza na rocha, 0que facilita a erosao, 0ro-cesso envolve a mudanca no fluxo do gelo ao passarsobre uma depressao pre-existente menor, 0 fluxo edistensivo na margem descendente, e compressive naascendente, A distensao aumenta a pressao basal dogelD sobre 0substrato levando a abrasao, enquanto acompressao pro move 0arrancamento e rernocao defragmentos de rocha. Bacias ocorrern comumente as-sociadas a substratos portadores de rochas m o t a a n n e e s .

Os vales e os circos glaciais sao as esttuturas maisimpressionantes esculpidas pelo gelo. Vales glaciaisformam-se on de quer gue geleiras sejam canalizadasao longo de depressoes topograficas, rnodificando-as. Embora mais visiveis quando associadas comgeleiras de vale e de escape, os vales glaciais ocorremtambem sob mantos e casquetes de gelo. Ao inicio daglaciayao, as gelelras ocupam vales pre-existentes, quepassam a ser modificados pela combinacao de abrasaoglacial e remocao, A acao abrasiva do gelD resulta emmodificacao do perfil dos vales fluviais de "V" para"U" em vales glaciais (Fig. 11.13).

Regioes montanhosas glaciadas exibem comumente,nas partes altas dos vales, circos glaciais ligados ou naoa geleiras, os quais tern a forma de uma bacia rochosaconcava, encravada na parede das montanhas. Sao ge-rados por uma combinacao de abrasao glacial do seuassoalho atraves de rernocao e congelamento, e degelona cabeceira rnais abrupta da bacia, em contato com aparede rochosa da montanha,

AUim das formadas pela acao abrasiva do gelo, aspaisagens glaciais caracterizam-se pela ocorrencia deform as de erosao produzidas pela agua de degelo. As

Fig.ll.13 Feicoes erosionais e geom6rficas de contato com 0 gelo. a) dorso de baleia; a geleira moveu-se do esquerda para adireita, Prince William Sound, Alasca, E. U. A; b) vale glacial em "U" do rio Saskatchewan, Montanhas Rochosas, Canada; c ) e s k e rpleistocenico. Minnesota, E. U. A .; d) lago de ke t t l e , geleira Saskatchewan, Montanhas Rochosas, Canada. Fotos oed: Paulo R.dosSantos; b e c: A . C. Rocha-Campos.


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CAPiTULe ' 1 ' 1 - ~a~_BIti .,. ,I,, v - "

fciy.oes:incluem O s chamados canais deagua de dc:ge-.lo (Fig. 11.11). Urn importante aspecto dessesisternado escoamento referc-se ao padrao de drenagem que! 'ie insta la subgladalmente. Em ge16itas que se situamsobre substrates duros, sistemas de canais e cavidadessubglaciais intcrligados podem se formar eescoar aagua de degelo. Carrais subglaciais 56 sao vis'1veisjuntoas margens, de gdeiras, onde desembocam e descarre-gam urn grande volume deagua, Argumenta-se que 0sistema de canaiss6 pode existir quando a ge1eira esti-ver em contato com 0 substrata duro. No caso desubstrates deformaveis, a drenagem podeser realiza-da pelo escoarnentc da aguaatraves do propriosedirnerrto, Somente quando a drenagem nao for cfici-ente,. pode-se pensar na formacao de sistemas de canaissubglaciais rases, 0 gradiente hidraulico das geleirascontrola a formacao do sistema de canais subglaciaisde dege1o,que podcrn entao ter distribuicao inde-pendente da topografia atual e correr enccsta aeima,resultando em perfil de drenagem muito irregular.

Canals de degelo proglaciaiasubaereos sao matsvisiveis junto as zonas de ablacao de gekiras, corren-do paralelarnente as suas marg~ll$, P01'e.m, com.mudancss bruscas de orientacao, 0 sistema de canaisde degelo proglaciais passa; par transicao, para 0 sis-tema fluvio-glacial, abaixo descrito.

A acao da agua de degelo Cresponsavel pela gera-Siao de urea diversidade de feicoes geo.morficasfluvio-glaciais, quesc. f(Jnnam junto a margem dasgeleiras, ernbaixo (subglacialmente) D U sabre elas(supraglacialrnente) ..0 primeiro grupo de ei


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derivado do material supraglacial. Apos serem depo-sitados, os detritos supraglaciais sao recobertos pelaneve que cal anualmente, incorporando-se nas super-ficies de fluxo da geleira, podendo descender ate abase desta, passando a integrar a zona de transportebasal. Podem ainda ascender, emergindo na zona deablacao da geleira, incorporando-se aos depositossupraglaciais. Particulas acumuladas na zona de ablacaopodem ai permanece_r, a nao ser que, transportadaspor agua de degelo superficial, penetrem em fendasno gelo, atingindoa parte interna e a base das geleiras.Detritos subglaciais, de modo geral, permanecem nazona de transporte basal das geleiras, a partir de ondesao depositados. Somente junto as margens destas, nachamada zona de compressao do gelo (Figs. 11.14,

Area de ablo~co

15), podem ser capturados em falhas reversas ou deernpurrao que se formam, elevando-se ao longo de-las e atingindo a superficie das geleiras. Como se ve,ha uma constante ttoca de posicao dos detritos dasdiferentes zonas das geleiras.

11.2.4Arnbientes e depositosAssociados as geleiras

A sedimentacao glacial terrestre ocorre quando ageleira terrnina em condicoes subaereas au terrestres,Essa sedimentacao pode envolver diretamente as ge-leiras e ocorrer em contato com/ou nas proximidadesdelas, como tambem, em regioes mais afastadas, pelaacao da agua de degelo (sedimentacao glacio-fluvial)ou em corpos de agua doce (sedimentacao glacio-lacustrina) (Fig. 11.1 G ) .

Area de acumulac;co

Detritas de origem supraglocial (A )permanecem no supemcie

I I: Detritos de origem:I suproglociol IIescem ate a lana II IIde tronsporte bosol]Detritas de origem supraglocialsao transportados englacialmente

IIZona de cornpressdo marginal I: Detritos basois movem-se para cima :lao longo de falhos de ernpurrdo no gelol

Detritos erodidos subglacial mentepermonecem no zona de transporte basal

Fig.ll.14 Transporte de detritos glaciais. Setas maiores mostram posslveis trajet6rias de transporte de detritosem geleiras. Detritos de origem suproglocial podem ser transportados englacialmente (sem contoto com 0assoalho) e no zona basal (em contato com 0assoalho). Fonte: Boulton, 1993.


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Da-se 0 nome de till ao deposito formadodiretamente pelas geleiras. Trata-se de sedimentoinconsolidado, nao selecionado, eonstituido pormatriz argilosa/ siltosa/ arenosa, cootendo frag-mentos roehosos caoticamente dispersos, detamanho variado, desde granulo ate rnatacao,Clastos eontidos no till tern arredondameoto eangulosidade variaveis e muitos exibem eviden-eias de abrasao glacial sob a forma de facetas eestrias (Fig. 11.17). Denornina-se tilito 0 equi-valente litificado (rocha) do till. Tendo em vistaa dificuldade em se reconhecer os verdadeirostilitos de outras rochas de aspecto similar, po-rem de origem diversa, como e 0caso debrechas tectonicas e conglomerados de matriznao selecionada gerados pelo fluxb densogravitacional de mistura de detritos e lama (cor-ridas de detritos e lama), e preferivel utilizar ostermos nao-geneticos diamicto e diarnictitopara nomear, respectivamente, os seus equivalentesinconsolidados (sedimento) e litificados (Fig. 11.18).Muitos dos diamictitos permo-carboniferos da Baciado Parana, Brasil, foram depositados diretamente pelogelo e correspond em, portanto, a tilitos.

Fig.ll.1S Zona de detritos basal do geleira de mare Winspianski, ilha ReiGeorge, Antortico Ocidental, mostrando faixos de detritos deformadas; 0atual recuo do geleira exp6e rochas moutonnees erodidas sobre bosoltomesozoico, Foto: A C. Rocha Compos,

Deposicao glacial terrestre diretamente em conta-to com 0 gelD pode ocorrer sob as geleiras (deposicaosubglacial) ou junto as suas margens, a partir de mate-rial transportado sobre a superficie do gelD (deposicaosupraglacial). Os processos sedimentares envolvidossao diversos e serao abaixo delineados.

Quatro tipos distintos de depositos subglaciais saoreconhecidos na literatura: a) till de alojarnento; b) tillde ablacao subglacial; c) till de deforrnacao; d) till dedeposicao em cavernas subglaciais.

Till de alojamento corresponde a urn diamicto forma-do pela agregacao subglacial, atraves do retardamentofriccional de detritos englaciais liberados a partir da basede geleiras em movimento. A liberacao de clastos ouagregados de detritos da-se por derretimento sob pres-sao, durante 0 deslizamento da geleira sobre 0 seuassoalho. A ocorrencia de alojamento exige, getalmente,a presen


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o processo resulta no acurnulo demassa sedimentarsupercompactada, nao inteiramente macica, mas exi-bindo urna superposicao de unidades em cunh astmncantes, separadas por superficies de nao deposi-< r a a ou erosivas. Entre as unidades e comurnintercalarem-se depositos acanalados, rasos, de aguade degelo (areias, cascalhos), norrnalrnente com seustopos deforrnados pela retornada cia deposicao ciaunidade de till superior. De modo geml, pacotes de til!de alojarnento, que raramente atingem alguns metrosde espessura, assentam-se sabre superficies discordan-tes. Espessuras rnaiores requereriam espar;:osubglacialmaier e os depositos seriam, destarte, sujeitos aretrabalhamento e erosao, Ernbora clastos facetadose estriados sejam mencionados como tipicos de t t l i sde alojamento, sao os clastos em forma de bala (bul l e ts h a p e d ) ou de "ferro de engomar" os mais represen-tativos desses depositos (Fig. 11.17). Clastos facetados,estriados e em forma de bala sao comuns emdiamictites de depositos glaciais de varias idades(permo-Carbonifero, Pre-Cambriano etc.), no Brasil.

Embora 0processo de alojamento seja normal-mente associado a substrates duros (rochosos), depode ocotrer tambern em substratos poucodeformaveis, Neste caso, clastos em movimento sobas geleiras sulcam ou aram (p lough) 0 substrate, acu-mulando rnassas de sedimento a jusante, que terminarnpor criar resistencia ao avarice do gelo, retardando 0movimento para frente. Outros clastos podem entaocongestionar-se arras do primeiro, formando concen-tracao do tipo pavimento de c1astos. Pavimentos declastos sirnilares aos que ocorrem no Pleistoceno daAmerica do Norte foram descri tos em rochasneopaleozoicas do Brasil.

Till de defor rnacao e outro tipo de depositosubglacial forrnado sob geleiras em movimento, nestecaso agindo sobre a chamada camada deformavel, .isto

Fig.ll.17 Diferentes tipos de t i l l . 0 ) till subglacial sobre t i l ! dedeforrnocco (amarelado), Pleistoceno, Dakota do Norte, E.U.A.;b) t i l l subglacial sobre sedimentos lacustrinos deformados,Pleistoceno, Minnesota, E.U.A.; c} clostos imersos em till dealojamento otuol, closto em forma de bolo oporece no meta-de superior do foto; senfido do movih1ento do gelo do esquerdapore o direita; d) diamictito mccico, tipo chuva de detritos,Prince William Sound, Alasco, E.UA. Fotos a e b: A. C. Ro-cha-Campos; c: gentilezo Carrie J. Patterson; d: Paulo R. dos


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e , urn deposito sedimentar impregnado de agua (Fig.11.17). 0 conceito surgiu na decada de 1980 e ernbo-ra tenha ganho grande popularidade nao e destituidode controversias,

o tiro de deposito resultante da deforrnacaosubglacial corresponde a uma massa sedimentar me-canicamente rernexida e deformada, constituida depa:rticulas de sedimento pre-glacial "sobrepassado" edeformado pela geleira, ou sedimento glacial, incluin-do t i l l de alojamento, sedimento fluvio-glacialpreviamente depositado ou concomitante ao avancodas geleiras. Til ls de deforrnacao podem acingir espes-suras maiores (ate varias dezenas de metros) que ost i l l s de alojamento. A deformacao pode envolver umafase proglacial (compressiva), seguida de uma fasesubglacial, eminentemente distensiva. 0 aumento daintensidade do esforco produz uma sequencia de es-truturas cada vez rnais intensamente deformadas,levando a homogeneizacao da rnassa deformada, quepode assernelhar-se a urn t i l l macico. Estruturas tipicasde cada fase pod em, entretanto, persistir e perrnitiridentificar a sequencia de eventos ocorridos, Defor-macoes glaciotect6nicas afetando rochasneopaleozoicas do Brasil foram identificadas emCerquilho, SP.

Enquanto os t i l l s de alojamento e de deformacaooriginam-se durante 0avanco glacial, 0chamado t i l lde degelo, abla


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232 D 'EelF RAN DO, A r 'T E R 'R 'A ' > , ' , : ' . ' ;T,.'R_:\ ~ 2 ~~ '"" '0 ~ , '" ~ ,:r::~,l

supraglaciais, muitas vezes sobre cris-tas ou elevacoes do gelo. Essematerial facilmente desestabiliza-se edesloca-se declive abaixo, sob a for-ma de fluxo de detrito ou lama. Til l ssupraglaciais podem recobrir a su-perficie e depositos subglaciaisquando do derretimento do gelosoterrado, resultando em uma topo-grafia chamada mamelonada( h u m m o c l g ) . Pode tambem rnisturar-se com a agua de degelo, proximo amargem do gelD (Fig. 11.16).

Finalmente, resta lembrar a pos-sibilidade de t i l l s formarem-se porsublimacao de gelD (passagem d i-reta do estado solido para 0 gasoso)contendo detritos rochosos, em am- Fig.ll.19 Tipos de morenas em geleira de vale. a) mediana; b) lateral; c) terminal.bientes polares aridos, muito frios,como e 0 caso da Antartica oriental. Podem ocorrer su-pra e subglacialmente.

Morenas sao, provavelmente, as form as mais ca-racteristicas de depositos glaciais formadosadjacentemente as geleiras. Elas sao geralmente classi-ficadas de acordo com sua posicao em relacao asgeleiras, seu estado de atividade (isto e, associadas ageleiras ativas ou inativas) e processo de formacao.

Morenas medianas sao feicoes, no geral superficiais,sob a forma de cristas alongadas, que se estendem a par-ti r da confluencia de geleiras de vale. Morenas lateraispodem tambem constituir depositos pouco espessos,supraglaciais, de detritos provenientes das paredes dosvales, mas, muitas vezes, assurnern a forma de cristas,junto as margens laterais das geleiras, separadas destas edas paredes do vale por ravinas de ablacao, Finalmente,rnorenas terminais constituem cristas de detritos glaciaisque acompanham a margem frontal das geleiras de valeou de mantos de gelo. Sao no geral arqueadas, refletindoa forma da margem da geleira. Morenas laterais e terrni-nais podem conter urn nucleo de gelo que, as vezes,forma a maior part: do volume das morenas. Trata-se demassas de gelD destacadas da margem das geleiras e pro-tegidas da fusao pela cobertura de detritos (Figs. 11.19,11.20, 11.21).

Feicoes morfologicamente similares as acima des-critas podern ocorrer em associacao com geleiras emfase de recuo ou estagnadas. Morenas de empurrao( pu sh m o r ai ne s) terrninais, simples ou compostas, for-

mam-se quando as geleiras avancam sobre sedimen-tos proglaciais (no geral t i l l e depositos fluvio-glaciais),seja durante reavancos sazonais, de curta duracao, ournais continuos. Essas morenas sao feicoes glacio-tectonicas de empurrao e acavalamento (Cap. 19) e,

[AGOMI{(;HIGAtN

Fig.ll.20 Morenas terminais (em marrom) da ultimaqlociccoo, no Meio Oeste dos E. U. A. , mostram a forma lobadada margem do manto de gelo continental pleisrocenico daAmerica do Norte; WIS: Wisconsin; ILL: Illinois; IND: Indiana.Fonte: Frye e William, 1973.


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Fig.ll.21 a) morenas laterais compostos do geleiro deAtabasco, Montanhas Rochosas, Canada; b) morena basal( f i l l de alojamento) exposto na planicie de t i l l , na frente do ge-leira Atobasca (ao fundol; superlicie estriodo aflora no parteinferior do foto. Fotos; a) Paulo R. dos Santos; b)A C. Rocha-Campos,como tal, exibern deforrnacoes do tipo dobras e fa-lhas, Seu tamanho e variavel, podendo atingir grandesdimensoes (ate dezenas de quil6metros de compri-mento) e envolver 0 proprio embasamento dageleira. Urn outro tipo origina-se pela liberacao, pordegelo, de massas de sedimentos incorporados nogelo, a partir da zona de detritos basal, por empur-rao do gelo junto a margem frontal das geldras.o escorregamento de detritos supraglaciais sobre as

margens laterais,mais Ingrernes dasgeleiras, leva a for-macao de morenaslaterais, pelo proces-so de despejo(dumpin iJ de detritos.o material acumula-do pode tambernprovir das paredesdos vales. Outrosdois tipos de more-nas associadas age1eirasinativas ou es-

tagnadas incluem as ehamadas morenas basais (g roundmora ines ) e morenas com nucleo de gelo gee -coredmora ines )(Fig.11.21), Dife~entemente dos primeiros, estes tipos naotern uma forma ou orientacao definida em relacao asgeleiras. As primeiras depositam-se a partir da zona basaldo gelo, atraves da acao de diversos processos que inclu-em a acumulo de detritos liberados par fusao ealojamento. Formam uma especie de tapete irregular (pla-nicie de til~na frente de geleiras em reeuo (Figs. 11.16,11.21). Massas de gelo cobertas de detritos destacadosda margem de geleira constituem morenas de rnicleo degelo. Sua fusao pode tambem provo car a formacao desuperficies de terreno mamelonadas (Fig. 11.16).

Alem das aeirna deseritas, outras feicoes de terrenoformam-se subglacialmente, tornando-se expostas quan-do a geleira recua. Ineluem tanto feicoes moldadas peIogelD durante 0 seu avanco (d ruml in s , caneluras, morenasdo tipo rogen e megafeicoes lineares), quanto produzidaspor outros processos subglaciais (eristas de preenchimentode crevasses ) (Fig. 11.22).

Drumlins 'sao colinas de forma oval, de S a SOm dealtura, e lOa 3.000m decomprimento, e perfilassimetrico, com urn lado abrupto, a montante (volta-do para a geleira) e urn lado de declividade mais suave,a jusante. Sua composicao e variada (ti l l , sedimentosfluvio-glaciais e roehas do substrato) e sua origem con-trovertida, Sao atribuidas a diferentes proeessos, dentreas quais, alojamento subglacial, fusao de gelo rico emdetritos e mesmo preenchimento de escavacoessubglaciais ou fluxo catastrofico de agua subglacial. Ahipotese de origem por deforrnacao subglacial pare-ce, entretanto, ser a rnais aceita atualmente.

Drumlin s ocorrem em enxames, cobrindo areasproglaciais extensas expostas pela retirada do gelo. Exem-plos de estruturas do tipo druml in foram registrados no

Fig.ll.22 a) druml in pleistocenico recoberto par veqetccco, Wisconsin, E.UA; b) cristas de t i l l sobreplanicie de lavagem glacial na frente da geleira Saskatchewan, Montanhas Rochosas, Canada; notarmotocco alajado no extremidade a montante de uma dos cristas d e f i J J . Fotos: a) gentileza Carrie J . Patterson;b) A C. Rocha-Campos.


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neopaleozoico da Bacia do Parana, Brasil. Morenas tipor o . g e n sao tarnbern moldadas subglaciahnertte, transver-sais ao fluxo do gelC),adquirindo a forma de meia lua,corn as pontas voltadas para 0sentido do fluxo do gekxOcorrernassociadas a campos de druml in s .

Planicies progladais expostas pelo recuo cia geleirafrequcntemente mostrarn numerosas estruturas linea-res, paralclas, sob a forma de cristas baixas 3 m),cstreitas 3 m), rnais ou menos regularmente t:;spa~cadas, de comprimento varia vel (ate cerca de 100 mou mais), charnadas cristae de t i l l if lutes). Sua otigematribufda an acuf:hulo de t iJ4 areiae cascalho nasorn-bra (a jusante) de obstaculo formada pm matac:ao ougrupo de clastos .. A observacao de imagens desateli-tes de areas glaciadas atuais levou ao reconhccimentode megalincacoes glaciais ou megacristas de, till(mel! ,a : f lu tes ) ,com ate dezcnas de km de comprimento(8-70 km), larguras de ate mais de urn quilornetro eespacadas de 3{)Oa 5.000m. Formas subglaciais mol-dadas pclo gelD podcrn ccorrer superpostasemra::-:ande mudancas ria capa~dade de deJotmayaoda geleira.

Feicccs geomc'dicas nao-moldadas pelo ge10 e, por-tanto" n3.0alinhadas em relacao ao movimcnto das geleiraspodem tambcm ser geradas e preservadas gcologicamente.lncluem-se aqui as cristas de preen chimento de crevasses.As cristas tem uma disposiyao geometric a, refletindo 0padrao dedistrlbuiyao das c r e v a s s e s no gelD. Orit>rllam-sepela. injecao de till subglacial em fendas e outrasdcscontinuidades QU ao longo de falhas de empurraomarginais, em geleiras estagnadas,

Fhrvio-glacialo ambiente f1uvio~glaeialresulta da formacao de ~'lla

de degclo, pelo dcrretirnento de geleiras que terrninamem ambientc terrestre, sdj:atnelas de vale au grandes man-tos de gelo. Vale notar que correntes de3f,'lla de ciegeloforrnam-se sobre e dentto de gclciras, porem 0seu papelna sedimentacao e ncgligeneiavel em relacao ao das it,ruassubglaciais. A agua gerada drena 0 substrate) glaciado,ero din do, incorporando, transportando e depositandosedimentos em baixo oualem das margens das geleiras,sobre a chamada plarricie de lavagern glacial (ouf lvc lJbpla in).As corrcntes e rios gIaciaissao, deste modo, portantesagentes de retrabalharnento de pais;a,gensglaciadas.

Embora 0transporte e deposicao de sedimentos emnlneis subglaciais possa ocorrcr, a acao fluvio-glacialsubacrea e , sem duvicia.,mais visivel e relevante,

O sistema fluvial que se forma na regiao proglacial etipicamente do tipo de canais multiples, ou.entrelacado(brazded) . Os processos; de sedimentacie que ocorremnesse ambiente sao semelhantes aos cia deposit;:iio fluvi-al comum (Cap; 10), exceto pelo fato dea ~gua ser maisviscosa, porcausa de sua temperatura mais baixae den-sidade mills alta, e a descarga de agua e sedimento variardiurnamente e sazonalrnente. Estes farores retard am 0assentamento das particulas sedimentares, facilitando 0seu transporte.

o transporte de sedimentos no sistema. fhrvio-glacialocorre em suspensao e como cargli!.defundo, sendoaproporcao entre os dois rnecanismos grandemente varia-vel. Valoree entre 40% a 90% de carga de:fundo sobre 0total de sedimentos sao conhecidos na Iiteratura, A pre-senca de alta carga de fundo, a f,iTandevaria9ao na descarga,ac ima comentados .n lem da erodibilidade alta (a f ac il e ro -sao) das margens dos canais, explica a 'predominancia dos is tema en tr el acado , na planicie ptogladal.

A distanda da geIeira e 0 principal fator que controlaas caracteristicas do sistema fluvio-glacial. Na zona ime-diatamente em contatocom 0gelo, os processo sao maiscomplexes, por causa da variacao na forma e posicaoda margcm do gelo e intercalacao entre ptocessos fluvi-ais e de deposicao de .detritos glaciogenicos liberadospelo derretimento da geleira ou de gelo rnorto (Fig.ll.23).A mesrna complexidade e visivel nos depositos resultan-tes, Na regiao proximal, predomina (;)s istema fluvialcntrelaoado.oaractenzado par canais e barras de clife-rentes tipos, Barras longitudinais de cascalho, de formalosangular em planta, alirihadas paralelarnente asubparalelarnente ao f1UX() da agua predominam.Estratificacao subparalela horizontal e a estrutura predo-minante, acompanhada por imbricacao do cascaIho. Alemdisso, areias sab depositadas em periodos de agua rnaisbaixa, como, pm exernplo, ao final cia ternporada defusao de gelo. As. areias podem exibit dunas ernarcasonduladas migrantes. 0omponente arenoso tende aaumentarem relacao ao cascalho, Em condicoes inter-mediarias e distais, predominarn, na catga de fundo, aareia cascalhosa e a s vezes areia pura (Fig.l1.23). 0luxode agua concentrado em canais, esporadicamente, carac-teriza-se por barras linguoides ou lobadas recobertas pordunas e mareas onduladas, Na planfcie aluvial as areiassao mais raras e marcas onduladas predominam. Nesseslocais, formarn-se depositos de silte, lama e restos deraizes, Finalmente, nas zonas mais distantess0sedimentopredominante c, geralmente, silte e 0sistema de barrastorna-sc menos pronunciado,


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Glacio-lacustreLagos sao uma das feicoes mais comuns de regi-

oes afetadas pela acao glacial e podem se formar emuma variedade de situacoes, seja na frente da geleira,na reglao proglacial, ou subglacial e atesupraglacialmente.Uma maneira comum de formacao de lagos e por

represamento da agua de degelo pelos depositos demorenas, na frente cia ou lateralmente a geleira. Asproprias geleiras podem causar 0 represamento. La-gos podem tambern formar-se em depre s soescausadas pelo derretimento de massas de gelD estag-nado (gelo morto) dentro do sedimento glacial,criando os chamados lagos de kett le (Fig. 11.13, 11.23).A concentracao de agua de degelo subglacial po detambem levar a formacao de acumulacoes embaixodo gelo. Urn dos exemplos mais notaveis de lagosubglacial foi descoberto sob 0manto de gelD daAntartica oriental, a mais de 3.600m de profundidade,na area da estacao antartica russa de Vostok. Final-mente, em escala maier, grandes lagos proglaciaispodem forrnar-se junto a rnargem de mantos de geloem recuo, preenchendo depressoes causadas pelo re-baixamento isostatico da crosta da Terra (Cap. 4), emrazao do enorrne peso do gelo. Os comentarios abai-xo reerem-se principalmente as formas mais comunsde lagos glaciais, au seja, os que se formamproglacialmente. Os processos que ai ocorrem sao, emgeral, aplicaveis a todos as tipos de massas de aguadoce glaciais.A sedimentacao e as caracteristicas dos depositos

glicio-Iacusttinos sao controladas pelas propriedadesffsicas e quimicas dos lagos (Cap. 10), dai a necessida-de de enteride-Ios. Temperatura, salinidade e 0conteudo do sedimento em suspensao, e em muitomenor grau, a quantidade de gases dissolvidos (02,CO2 etc.) e pressao hidrostatica sao fatores que influ-enciam a densidade da agua de lagos, fator primordialque governa os processes que ai ocorrem.A variacao sazonal da temperatuta (ou seja, a vari-

acao de calor absorvido e dissipado pela agua duranteo ana) afeta a estrutura terrnica, estratificacao, circula-c;:aoe 0 comportamento ecol6gico dos lagos. Duranteo verao, muitos desenvolvem uma estratificacao for-mada por camadas de agua de temperatura e densidadedistintas,

Ondas e correntes, a queda de i cebergs e variacoesde pres sao atmosferica sao os fenornenos responsa-veis pela circulacao da agua dentro dos lagos. A acaodos ventos e a queda de icebergs sao fatores que po-dem produzir ondas. Alern de afetarem 0 transportede sedimentos em suspensao, as ondas podem pro-vocar mistura das camadas superficiais de agua,altetando a estrutura terrnica.

Fig.ll.23 0 ) torrente subglacial emergindo do base do geleiraSaskatchewan, Montanhas Rochosas, Canada; rnudcnccs na po-sicoo do canol e na descarga de agua desorganizam a drenagemjunto a geleira; 0derretirnento de blocos de gelo morro,recobertos de detritos, contribui para a complexidade sedimentarda reqico: b) reqico distal do'sistemo fluvio-qloocl entrelccododo rio Saskatchewan, Montanhas Rochosas, Canada; c) more-nos, planfcie de lavagem e delta lacustrino do geleira Peyto,mesmalocalidade. Fotos a e c: A. C. Rocha-Campos; b: Paulo R. dosSantos.


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A introducao de particulas sedirnentares dentro delagos glaciais faz-se principalmente pelas correntes deagua de degelo, que podem provir de distancias varia-veis, quando a rnargem das geleiras nao esta em contatocom a agua, ou pot descatga direta a partir de condu-tos na base das geleiras ou em posicao englacial.Correntes de agua de degelo que entram em lagos car-regando sedimentos podem deslocar-se junto asuperficie, no meio ou rente aO fundo do lago, depen-dendo de sua densidade em relacao ada agua. Formamas chamadas plumas de sedimento, Uma forma parti-cular de descarga sedimentar pode ainda ocorrer peIodespejo dire to de paruculas variadas, liberadas da mar-gem do gelo, em contato com a agua dos lagos. Osdetritos glaciais provern de concentracoes formadassupraglacialmente ou incluidas na zona basal do gelo,normalmente transportadas por algum tipo de luxoaquoso denso. Outra maneira envolve a queda de par-tieulas a partir do derretimento de massas flutuantesde gelo, os icebergs, mecanismo denorninado chuva

de particulas ( ra in o u !) . Varies tipos de processos edepositos sedimentares estao relacionados a esses me-carusmos.

I cebergs desprendidos de margens de gelo em con-tato com lagos liberam detritos glaeiogenieos ao sefundirem, gerando uma verdadeira"ehuva" de pattf-culas. 0 caso mais conheeido resulta na deposicao dec1astos caidos ( dr o ps to n es ; r a ft ed c la s ts ), de tamanho va-dado, sobre as camadas de sedirnento do fundo dolago, deformando ou rompendo-as (Fig. 11.24). 0terrno "clasto pingado", popular mente aplicado a es-ses c1astos e, portanto, incorreto. Concentracoesmaiores de detritos podem ser "despejadas" ( dumped )por fusao basal ou emborcamento de massas de gelDou ainda por derretimento local de icebergs ancora-dos no fundo do lago.o acumulo de partfculas sedimentares em lagos

leva a formacao de varies tipos de depositos e deforrnas de terrenos subaquaticos. A dispersao das par-

Fig.ll.24 Varves e varvitos. a) varves pleistocmicas contendo clastos coidos: b) iceberg ancorado no margem do logo EdithCavell, Montanhas Rochosas, Conodc. com detritos supraglaciais; q ritmito regular (varvito), Permo-Carbonifero, contendo clastocoldo: Trombudo Central, SC; d) ritmito regular (varvito) mostrando marcos onduladas e voriocoo na espessura das camadas,Permo-Carbonifero, Itu, SP.Fotos a: Paulo R. das Santos; b, c e d: A. C. Rocha-Compos.


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ticulas, sob a forma de sobref1uxos e interfluxos,frequenternente resulta na constituicao de deltas mar-ginais. Deltas glaciolacustrinos sao tipicamenteconstituidos de tres conjuntos de camadas: os estratosou carnadas de topo ( topse ts ) , de frente ( j o rese t s ) e defundo (bo t tomse t j ) (Fig. 11.23).Outros processos sedimentares comuns em lagos

incluem a decantacao de partfculas em suspensao, quecobrem homogeneamente outros sedimentos, na partecentral dos corpos de igua. Depositos marginais de lagospodern ainda ser afetados e modificados por ondas. Acontribuicao biogenicae, entretanto, no geral, pouco ex-presslva.Em regices de lagos nao afetadas por processos

sedimentares marginais, pode ocorrer a deposicao desedimentos ritmicos ou ritmicamente estratificados,mostrando alternancia de depositos grossos e finos.Os primeiros sao formados por correntes de turbidezque caracterizarn os fluxos de fundo. A interrupcaoda entrada de sedimentos, durante 0 inver no, quandoa superficie dos lagos congela, per mite a decantacaodo material ern suspensao na agua sobre a camadainferior. Em casos em que essa altemancia e controla-da sazonalmente, 0 estrato ou camada resultante echamada va r v e (Fig. 11.24). Os fluxos de fundo, du-rante 0verao, quando a entrada de agua de degelo emais intensa, alternam-se com a decantacao de parti-culas em suspensao, durante 0nverno, quando os lagoscongelam e correntes densas de fundo cessam. 0 fa-moso varvito ( v a r v e s litificadas) da pedreira de 1tu, SP(permo-Carbonifero), exibe muitas das caracteristicasacima discutidas.

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Alem dos deltas, outras formas de terre no ou fei-coes geomorficas subaquaticas podem originar-se, soba forma de rnorenas subaquaticas, geradas pelo avancosazonal de geleiras, que empurram os detritos glaciais.Podem tambem formar-se terraces marginais, associa-dos a variacoes da linha de costa dos lagos.

Ambiente periglacialEmbora tipicos de clima frio, sujeito a congelamento

do solo, processes e feicoes periglaciais nao guardamobrigatoriamente relacao de idade e proximidade comgeleiras. Sao, portanto, essencialmente nao-glaciais,Condicoes periglaciais ocorrem em uma variedade desituacoes topograficas e geograficas, de polares ate debaixa latitude, e de ambiences. Vale lembrar ainda quevaries processes que ocorrem em condicoes periglaciaisnao sao exclusivos desse ambiente. Muitos processose feicoes periglaciais ocorrern, entre tanto, a uma relati-va proximidade de geleiras, 0 que justifica a suadiscussao juntamente com os fenornenos glaciais pro-priamente ditos.No Pleistocene do Hernisferio Norte, conhecem-

se extensas areas recobertas por depositos e feicoesgeomorficas periglaciais, que se formaram a ate variascentenas de quil6metros de distancia da matgem dasgeleiras. Condicoes periglaciais sao conhecidas atual-mente em regioes circumpolares da parte norte daAmerica do Norte, Europa e Asia. As condicoes detemperatura, entretanto, sao ai, provavelrnente, maisrigorosas do que as que existiam em latitudes mediasassociadas aos rnantos de gelo pleistocenicos do He-misferio Norte.

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Fig.11.25 Perfil norte-sui mostrando a estrutura de solo perenemente congelado, 00 norte do Cana-da; a extremidode norte do linha de orvores coincide com 0limite entre a solo congelado continuo edescontfnuo. Fonte: Eyles, 1985.


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Uma caracteristica comum do solo de regi6es sub-metidas a condicoes periglaciais e a presenc,:a de zonade congelamento perrnanente da agua intersticial, de-nominado solo perenemente congelado ( p e rma f ro s t ) .(Fig. 11.25). Atualmente, 0pe rmc i f r o s t pode ocarrer atea urna profundidade de 1 km ou mais nas areascircumpolares. Em direcao a latitudes mais baixas, aprofundidade atingida pelo per m af r os t continuo dimi-nui, passando a for mar uma camada menos espessa,fragmentada ( p e rma f ro s t descontinuo). Zonas depermafrost sao recobertas por camada de solo pou-co espessa, afetada por congelamento e degelo sazonal,a cham ada camada ativa, 0 limite inferior entre a ca-mada ativa e 0 permafrost e charnado de nivel dopermafrost ( pe r m a fr o st t a bl e) . Em alguns locais, 0soloperenemente congelado estende-se a plataforma con-tinental, formando 0permafrost submarino.Solos e rochas das regioes sob condicoes periglaciais

sao afetados por uma variedade de alteracoes fisicas,resultando em estruturas e feicoes geomorficas varia-das. Congeliparticao (conge l i / rac t ion = fraturamento eseparacao por congelarnento) e congeliperturbacao(conge l i turba t ion = agitacao e mistura por congelamento)sao os processos principais que afetam camadas de soloe rocha decomposta em ambiente periglacial. Feicoesresultantes desses process os incluem fraturamento e de-formacao de camadas do solo ou de rochainternperizada, resultante do congelamento da aguaintersticial e de massas de Os chama-

Fig.l l .26 Pseudomorfo de cunha de gelo em tiff pleistocenico.Minnesota, E. U. A . 0 sedimento preencheu 0espoco do an-tigo cunha, ap6s 0 derretimento do gelo. Foto: A C.Rocha-Compos.

dos pingos, massas elevadas de solo geradas pelo cres-cimento do gelo, solos estruturados, fraturados empadrao poligonal ( p at te r n ed g r o u nd s ) e criodeforrnacoesou involucoes periglaciais,incluem-se nessa categoria (Fig.11.26).0 congelamento e derretimento repetido da aguado solo sao responsaveis por processos de evolucao deencostas nos ambientes periglaciais, atraves de solifluxaoou fluxos de solo e rocha encharcados de agua, gera-dos pela fusao do gelo. Estruturas de preenchimentode fendas formadas em solo perenemente congeladode idade neopaleozoica foram identificados em rochaspermo-carboniferas do Brasil.

Os ambientes periglaciais podem tambern ser afe-tados pela acao do vento sobre superficies inativas,sem cobertura vegetal, formando depositos de silte eareia, de razoavel espessura, as vezes sob a forma dedunas. 0 tipo mais conhecido de deposito eolico gla-cial e , sem duvida, 0oe s s , constituido de silte calcariobern selecionado, depositado em ambientes periglaciaisde baixa umidade. Depositos de l o e s s pleietocenicossao bern conhecidos no interior dos continentes, naRussia, China e Meio Oeste dos E.U. A, onde podemcobrir areas extensas, de mais de 500.000 krrr', e atin-g ir espessuras superiores a 200 m.

11..3 A~ao Glacial MarinhaGeleiras gue chegam ate 0 literal podem atingir 0

mar, internando-se nele aterradas, isto e , arrastando-sesobre 0substrato, ou flutuantes, e passar a influenciarprocess os e depositos sedimentares que at ocorrem.

Em varies locais da Terra, geleiras entram em conta-to com 0mar, no fundo ou na boca de entalhes costeiros,dentre os quais os mais conhecidos sao os Bordes. Estestipos de ambiente constituem estuaries influenciados porgeleiras. Em outros, as geleiras atingem diretamente 0mar aberto. As condicoes relativas a varies fatoresarnbientais sao suficientemente distintas, em cada caso,para merecer urna discussao em separado.

11.3.1Ambiente glacio-estuarinoFiordes sao urn tipo de estuario glaciado caracteriza-

do por grande profundidade (ate mais de 1.000 m), demodo geral. cercados por relevo montanhoso escarpa-do. Sua morfologia e similar it dos vales glaciais e adeclividade abrupta de suas paredes sugere acao intensada abrasao glacial.A submergencia pos-glacial dos Bordesatuais (da ordern de 1.000m) nao explica a sua grandeprofundidade, resultante de intensa erosao glacial,ao Ion-


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go de vales pre-existentes, 0 assoalho dos Bordes ca-racteriza-se pela pxesenc;a de uma bacia profunda,submersa, delimitada por saliencias do embasamento.A presenca de uma dessas elevacoes, junto a boca doBorde, 0 chamado s i l l , restringe sua comunicacao como mar aberto, Piordes existem hoje nas costas de variasregioes da Terra (Noruega, Chile, Canada, Antartica etc.),limitados a latitudes acima de 45.

As co ndicoes hidrogr:ificas e os processossedimentares em fiordes sao controlados por variesfatores. 0 influxo de agua doce, a partir do derreti-rnento de geleiras e do gelD do mar (ou banquisa:camada delgada de agna do mar que congela sazo-nalrnente; Fig. 11.2) ou de rios que desembocam nosestuaries, 0 efeito das mares e da forca de Coriolis(desvio das correntes de agua que entrarn no estuario,causado pela rotacao da Terra), a entrada de sedi-mentos trazidos pelas correntes de agua de degelo e afloculacao de partfculas sedimentares (principalmenteargilas) sao os principais.

Como e de se esperar, a variacao das mares terngrande influencia nao s6 na circulacao da massa de :igua,como tambem na estabilidade de geleiras em contatocom 0 mar. A presenc;:a de gelD do mar em rnuitosBordes provoca a formacao deagua salina densa e deestratificacao no corpo de :igua. A entrada de agua de

degelo e de rios, no verao, juntamente com a de :iguamarinha, rnais densa, gera urn sistema de circulacao den-tro dos Bordes. Condicoes euxinicas (reducao no tear deoxigenio) podem ocorrer nas bacias profundas de Bordes,onde a circulacao e deficiente, Flexoes das frentes dasgeleiras produzidas pela variacao das mares estimulamsua desintegracao e a producao de i c e b e r g s .

Alem do aporte realizado por rios e agua de dege-10 , outros processos sao responsaveis pela introducaode particulas seditnentares nos fiordes (Fig. 11.27).Dentre estes, temos a queda de particulas a partir dei c e b e r g s , avalanches de rocha e/ou neve de regioes mon-tanhosas que flanqueiam os estuaries e transporte pelovento. Padroes de sedimentacao glacio-estuarina dis-tintos sao reconhecidos entre fiordes parcialmenteocupados por geleiras e naqueles em que depositosfluvio-glaciais, formados pelo recuo de geleiras, ocu-pam a cabeceira dos estuaries.

No primeiro caso, depositos de sedimentos maisgrossos ocorrem comumente na [rente da geleira, peloacumulo proglacial, relativamente rapido de particulasliberadas da base do gelo por fusao, ou de origemsupraglaciaL Areias e sedimentos rnais finos entram nosfiordes trazidos por correntes de agua de degelosubglaciais. Mudancas laterals na posicao das correntesprovocam heterogeneidade dos dep6sitos. Fluxo

Fig.ll.27 Esquema de estu6rio glacial mostrando processos de entrada e transporte de sedimentos; a geleira es+o emcontato com a agua. Sedimentos introduzidos pela agua de degelo distribuern-se otrcves de soto. inter e sobrefluxos. Outrosmecanismos incluem: vento, rios, avalanches e icebergs. Fonte: Drewry, 1987.


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gravitacional de sedimentos (diamicto e areia), sobreencostas submarinas geradas pela acurnulacaosedimentar, redistribuem-nos junto as geleiras ou naparte mais intern a dos estuaries. Outros processossedimentares incluem a acao de i c e b e r g s na liberacao declastos e particulas mais finas, que se intercalam comos depositos de fluxo gravitacional.

Nos cases em que a frente da geleira recuou para 0interior, desligando-se do carpo de agua, deltas ou le-ques de sedimentos, formadas pelo acumulo marginalde detritos, avan


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a partir de i c e b e r g s . Sao predominantemente depositos fi -nos, lamosos. Plataformas e linguas de gelo sao, entre tanto,instaveis e, em epocas de balance de massa negative,podem desintegrar-se e recuar ate a margem continentalou ainda a terra emersa onde formam geleiras de mare ougeleiras aterradas, respectivamente. As extensas platafor-mas de Ross e Weddel-Filchner na Ancirtica, tern cadauma mais de 500.000 km2 de area, portanto, superior ada Franca.Varies fatores que influenciam a deposicao de

sedimentos em estuaries afetados pela acao de ge-leiras (circulacao marinha, forca de Coriolis, entradade sedimentos, floculacao etc.) sao tambern rele-vantes no caso de ambierites glacio-marinhosabertos. Outtos, como por exemplo a estratificacaoda massa de igua, sao de pouca importancia. 0padrao de circulacao da massa de igua difere, pois,substancialmente da que caracteriza os arnbientesglicio-marinhos confinados.

Alem dos ji referidos, diversos outros fatores in-terferem na sedimentacao glicio-marinha, tais como,o regime termico basal da geleira, as caracteristicas damassa de igua, a energia das ondas, a batimetria e 0relevo do fundo marinho. De particular irnportanciasao 0regime terrnico basal e a dinarnica do fluxo degelo, esta jil discutida no inicio desre t6pico. Resta-noso primeiro. Diferencas no regime terrnico basal de-terminam 0volume de agua de degelo produzido pelasgeleiras, 0 que, por sua vez, influencia a quantidade desedimentos que atinge 0 ambiente marinho. Em gelei-ras de base quente, a agua de degelo subglacial removeos produtos da erosao glacialtransportando-os para 0 mar.No caso das geleiras de baseria, a agua de degelo e restritaou inexistente, e muito poucosedimento atinge 0ambientemarinho.

De modo geral, a sedimen-tacao no ambienteglacio-marinho sofre os efeitosda a


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.1.il'~{.II '.',1: ,: ,.,.'~, > : ' " ~ ?: ,,~

das geleiras seja urilizadapara definir a limiteentre4l,S dlJa~tegiOes,. (1-100 km emais de 100 km" re s-pectivanrente}, elas sao 1nelhor~ar'aetetizada~ pelospr!Dt;sSOS seeJimenrares que OGotrem tipicamenfeem eada, urna delas,

Deposr tes s ed im e ntare s tfp icQ S do arnbiente glacio"msrinhoprozirnal ( F i g . 11.29), tath.bem den()1ilfhadosp.r:oglaciaissubaquatidos, incluern l egues suhaquaricoede seizo:s : e atelas~diam ictos, lam a e till Csttk tl l S i J i M U ) , far-rnados prOxitnoe. 8. 0ba Influtncia d e matg e.rn glacialaterrad,a. Leque .s s l lhaquaticos ac .umo:1am~sej lln toaaber-tura dec.on~h.Jtos subgiaciais Qu englac ia is . Ar e ia s de leqlJ.e.e:xibernes;trarica~Qes cruzada,s, enqu.anto de p 6s itC lS d ecana,is di~t;r:ibut?riosde leques (c;r5calhv Careiq.JmostramesttatiBcat]3aoplano-paralela GU gtadacionaL T i l l s e ou -ttd s d ep os ito s dessa regill'o podem fortnat 'bancos demorenas ( m 9 r a z ~ n e : b a n k s ) ournorsnas de emputraa.cOf;l.sttuidbs peIo avanco au oscilacao cia matgetn dasgeleifas ern tece'ssao. Esses depositos exibem deforma-q6es glacio-tectonicas.

Processes sedlm.ent~te:s nao~g~"rciais.druninam 0subambiente ghl,cio..:m:a:dnho disral. D ep ositos e aracte -ns.ticos englQba:m as. Qrmadosa partir desedirrrentosemsuspensa~o e de chuva de detritos l iberados. de i r : e l 1 6 ! ! : g i f(_Fig,11.28).Dependetldo di.l.disponibilidade e dispets.aodess :esdetn tQs , a$ ~da ,dessed irne iJ_ t


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ocorre nos ciclotemas do Pensilvaniano (Carboniferosuperior) da America do Norte, podern refletir 0efeitodas glacia


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244 DEC I F, RAN 0 0 'A'" 1 ': E R R'A . " :", .~o:', : __ 1 ;~" ~" ~ f ,,_

11.5 Causas das GlaciacoesUrn dos aspectos ainda problernaticos da historia eli-

rnatica da Terra envolve 0 esclarecimento da causa oucausas da alternancia entre periodos de resfriamento eaquecimento global.

Urn grande numero de fatores influenciadores dasmudancas climaticas sao discutidos na literatura. Demodo geral, eles podem ser agrupados em quatrocategorias principals, envolvendo: a) variacoes na radi-acao solar; b) variacoes na composicao da atmosferaterrestre; c) alteracoes na posicao paleogeografica naposicao de oceanos e continentes e nas caracteristicadestes; d) causas extra-terrenas,

Variacoes na radiacao solar causadas por mudancasastronomicas ou orbitais da Terra tern importancia basi-ca para 0 entendimento das mudancas climaticas, Algunsautores propuseram que, numa escala de tempo maislonga, alteracoes na quantidade de radiacao solar podemocorrer em razao da rotacao do sistema solar ao redordo eixo de nossa galixia. Durante esse evento, que duracerca de 300 Ma, a Terra passaria atraves de duas nuvensde concentracao de hidrogenio, 0 que provocaria, a cada140 Ma, reducao na recepcao da radiacao solarpela Ter-ra. A resultante periodicidade das idades glaciais sugeridapela hip6tese (a cada 150 Ma), nao encontra, entretanto,apoio nos dados atuais do registro geol6gico.

Ritmos orbitals de periodicidade rnenor, tarnbemcom possiveis efeitos sobre mudancas climaticas daTerra, fotam identificadas primeiramente pelo astro-nomo iugoslavo Milutin Milankovitch, que os atribuiuaos seguintes processos (Fig. 11.31):

a) inclinacao axial: refere-se a variacao do eixo derotacao da Terra em relacao ao plano da eliptica (pla-no da orbita terrestre em torno do Sol). 0 angulo,hoje de 23,5, oscila entre 24,5" e 21,5 a cada 41.000anos (K anos);

b) excentricidade da 6rbita terrestre: a cada 91 K anosem media, a orbita da Terra passa de eliptica a circular;

c) precessao dos equinocios: causada pela oscila-


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Fanerozoico e, entretanto, materiacontrovertida, Alem disso, pensa-se que os cidos sejam, por si so,insuficientes para provocar 0 cres-cimento e desaparecimento dosmantos de gelo. Outros fatorespodern entao amplifies-los, dentreos quais, as mudancas na concen-tracao de gases do efeito estufa naatmosfera.aurnento de CO2 na atmos-fera durante as erupcoes vulcanicase considerada fator fundamental nocontrole de sua concentracao na at-mosfera. Alem do vulcanismo, fasesde expansao do fundo oceanica,orogenese e transgressao marinharesultariam em producao de COz .Em contrapartida, fases de levan-tamento, regressao marinha e erosaocorresponderiam a epocas de mai-or retirada de CO2 da atmosfera,atraves da exposicao mais extensadas p1ataformas continentais aointemperismo quimico das rochas,sob a acao do CO2 dissolvido na:igua, acidificando-a.

A correlacao entre a concentracio de massas conti-nentais no polo e mudancas eustaticas de longa duracao,e a ocorrencia de fases de refrigeracao global sao urnaindicacao da relevancia da distribuicao dos continentes eoceanos na variacao climatica da Terra. padrao dedistribuicao e cronologia das glacia

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Decifrando a terra - cap 11 - ação geológica do gelo